二氧化碳气体保护焊焊接材料

（一）CO2气体 

1．CO2气体的性质 

" _0 t& k% B( R6 ?+ G纯CO2气体是无色，略带有酸味的气体。密度为本1.97kg/m3，比空气重。在常温下把CO2气体加压至5~7Mpa时变为液体。常温下液态CO2比较轻。在0℃，0.1Mpa时，1kg的液态CO2可产生509L的CO2气体。 

0 n4 f' k8 ?) l9 T1 Q7 v$ m- u6 G/ G
5 h- L3 U. q" s0 h0 u& `8 J! o
2．瓶装CO2气体采用40L标准钢瓶，可灌入25kg液态的CO2，约占钢瓶的80%，基余20%的空间充满了CO2气体。在0℃时保饱各气压为3.63Mpa；20℃时保饱各气压为5.72Mpa；30℃时保饱各气压为7.48 Mpa，因此，CO2气瓶要防止烈日暴晒或靠近热源，以免发生爆炸。

  t0 {6 q2 V+ d  ~3 `% v. ]  e
1 K( e* q! @/ o; `: r6 N/ K  s, Y
3．CO2气体纯度对焊接质量的影响 
5 C) H5 c( _5 @+ ~& ^
CO2气体纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大影响。CO2气体中的主要杂质是H2O和N2，其中H2O的危害较大，易产生H气孔，甚至产生冷裂缝。焊接用CO2气体纯度不应低于99.8%（体积法），其含水量小于0.005%（重量法）。 
  I* o$ c' K5 g% R  N( P
) _) U, m2 x. o+ N6 a
1 l/ S+ {0 G) b% h% w
4．混合气体 

$ z5 w  w4 W: P一般混合气体是在Ar气（无色、无味、密度为1.78kg/m3）中加入20%左右的CO2气体制成，主要用来焊接重要的低合金钢强度钢。 
# o; f7 }, ]9 S( S. \
+ P- u! s  c; d
8 ^, s# x/ {5 O3 e" _: c
（二）焊丝 
2 o$ K8 R% O/ l% w
1．实心焊丝 
3 [; V# W, Y; f! b
. ~0 y$ r; \2 f; @为了防止气孔，减少飞溅和保证焊缝具有一定的力学性能，要求焊丝中含有足够的合金元素，一般采用限制含碳量（0.1%以下），硅锰联合脱氧。焊丝直径常用的有：φ0.8mm  φ0.9mm  φ1.0mm  φ1.2mm  φ1.6mm，焊丝直径允许偏差+0.01，-0.04。以下介绍几种常用的焊丝。 
" k2 _4 i+ B8 j# A7 i
, e9 O  c& O& D

8 V- Y5 H" J$ l3 K4 p" W1 n6 ]( C①用于焊接低碳钢低合金钢的焊丝有：H08MnSiA，H08MnSi，H10MnSi。
9 R9 t0 y. J% p6 [3 z/ @% S: v% B
②用于焊接低合金钢强度钢的焊丝有：H08Mn2SiA，H10MnSiMo，H10Mn2SiMoA。 

③用于焊接贝氏体钢的焊丝有：H08Cr3Mn2MoA。 
: X$ ]6 x- L- y! h7 \1 O3 v
④用于焊接抗微气孔焊缝低飞溅的焊丝有：H0Cr18Ni9，H1Cr18Ni9，H1Cr18Ni9Ti。 

⑤用于焊接不锈钢薄板的焊丝有：H0Cr18Ni9，H1Cr18Ni9，H1Cr18Ni9Ti，H1Cr18Ni9Nb。 
" t5 c7 |9 k+ _( w


8 n$ C5 C( R. E; K. b2．药芯焊丝 

4 z6 s9 k! T$ Y药芯焊丝用薄钢带卷成圆形管，其中填入一家成分的药粉，以拉制而成的焊丝。采用药芯焊丝焊接，形成气渣联合保护，焊缝成形好，焊接飞溅小。常用的药芯焊丝有：YJ502，YJ507，YJ507CuCr，YJ607，YJ707。
' u+ w# C# V8 ^, l) f4 {


% H6 f- b+ Z2 _8 g; a5 b/ {二氧化碳气体保护焊的保护效果 

（一）二氧化碳气体保护焊的保护效果 
2 @/ P) Q  {0 s" _+ R/ c( u
CO2气体保焊是利用CO2气体作为保护气体的一种电弧焊。CO2气体本身是一种活性气体，它的保护作用主要是使焊接区与空气隔离，防止空气中的氮气对熔池金属的有害作用，因为一旦焊缝金属被氮化和氧化，设法脱氧是很容易实现的，而要脱氮就很困难。CO2气保焊在CO2保护下能很好地排除氮气。在电弧的高温作用下（5000K以上），CO2气体全部分解成CO+ O，可使保护气体增加一倍。同时由于分解吸热的作用，使电弧因受到冷却的作用而产生收缩，弧柱面积缩小，所以保护效果非常好。 
1 ~- r$ O: b( t% Y) ~; g* w2 y! v
1 {( D: P' Q  y7 g# F4 \

（二）二氧化碳气体保护焊的冶金特点 

/ @% j1 U6 V" v3 `) N- m; X$ y& qCO2气保焊时，合金元素的烧损，焊缝中的气孔和焊接时的飞溅，这三方面是CO2气保焊的主要问题，而这些问题都与电弧气氛的氧化性有关。因为只有当电弧温度在5000K以上时，CO2气体才能完全分解，但在一般的CO2气保焊电弧气氛中，往往只有40~60%左右的CO2气体完全分解，所以在电弧气氛中同时存在CO2、CO和O气氛对熔池金属有严重的氧化作用。 
6 P& j& U+ y. T
# }/ o. L$ N* S) {
! C% R2 w+ Z9 r  o
1．合金元素的氧化问题 

（1）合金元素的氧化 
* h) K' A$ s! e5 r
CO2气体和O对金属的氧化作用，主要有以下几种形式： 

) h2 x& t' ]" X1 N/ ~7 M" TFe+ CO2=FeO+CO 

/ p) P0 K/ F4 @Si+2CO2=SiO2+2CO 

2 T. t3 }2 F; e' s. J, j4 a) E# G8 f/ j: A# SMn+ CO2=MnO+CO 
$ e2 b/ t; X/ x+ S- _! d! Q- \
Fe+O=FeO 
7 p& x, y4 E4 F, Z
2 B' S. @% D* }- E$ T- iSi+2O=SiO2 
+ m# A9 Q4 D4 q
3 m% Y; b% |* j0 \) ]4 T) Q* dMn+O=MnO 

+ X8 G2 F: e, t  ]这些氧化反应既发生在熔滴中，也发生于深池中。氧化反应的程度取决于合金元素的浓度和对氧的亲和力的大小，由于铁的浓度较大，固铁的氧化较强烈，Si、Mn、C的浓度虽然较低但与氧的亲和力比铁大，所以大部分数量被氧化。 以上氧化反应的产物SiO2T MnO结合成为熔点较低的硅酸盐熔渣，浮于熔池上面，使熔池金属受到良好的保护。反应生成的CO气体，从熔池中逸到气相中，不会引起焊缝气孔，只是使焊缝中的Si、Mn元素烧损。在CO2气保焊中，与氧亲和力较弱的元素Ni、Cr、Mo其过渡系数较高，烧损较少
9 Z7 V$ L5 T! R8 o# i3 p
来源：焊工家园
3 I; Q* p; X5 H